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第6章

世界古代中期科技史-第6章

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些,但做工更为精致。在塔旁增加了一座巨大的狮身人面像,高22米, 

长57米,用一整块巨石雕成。金字塔内有走廊、庙堂,有的还有种种绘 

画、木雕、石雕和浮雕等装饰物,是古代建筑史上的一大奇观。埃及人 

在建筑和石刻方面成了其他许多国家仿效的典范,影响了整个近东地区 

建筑艺术的进步。 

     古印度人是最早使用烧制的砖建造房屋的人,三四千年前就建成了 

经过精心规划设计的城市,其中包括大谷仓、聚会厅、大浴室等大型公 

用建筑物;鳞次栉比的居民住房多用红砖砌成,有的还是二三层的楼房。 

孔雀王朝以后,由于佛教流行,印度随之出现了许多佛教建筑,如壮丽 

的佛教寺庙和佛陀塑像等。其造型艺术有独特的风格。佛教在桑奇建造 

的大窣睹波(即佛塔,为佛教徒奉存佛骨的建筑)至今保存完整。主建 

筑为一直径30余米的半圆形房子,下有平台、栏楯,周围设四个大门, 

每个门上都有佛教题材的雕刻。阿育王时建造了一些刊刻诏令的大石 

柱,为古印度艺术珍品的一部分。石柱为圆形,分柱身、柱头两部分。 

有的柱身高近10米,最重的达50吨。其中以半狮身柱头的大石柱最为 

著名,柱头的四个半身狮子像,栩栩如生。另外还有一些开山凿石而成 

的石窟,内有大量精美的石像雕刻和绘画,其中不少以其宏大和精致著 

称。 


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     古希腊最早的建筑技术很可能是来自西亚的。约在公元前20世纪, 

克里特岛上就有了相当规模的城堡和宫殿建筑。到了城邦时期,希腊的 

建筑和艺术以雅典为中心,水平有了很大的提高,建筑风格也有了很大 

变化,建起了许多宏大和盛加装饰的大厦。这一时期的建筑以石料为主 

要材料,善于运用柱廊,创造了由朴素到华丽的多利亚、爱奥尼亚和科 

林斯等几种石柱型式,在相当长的时期内为欧洲各国所沿袭。多利亚式 

圆柱较简单庄重,适当匀称,优雅地向顶端逐渐尖削,在公元前6~前4 

世纪以前多被采用。到公元前5世纪,在小亚细亚出现的爱奥尼亚式流 

行起来。这种型式的圆柱较为细长,但不尖削,柱础和柱冠都刻有花纹。 

后来流行的科林斯式,用的是较高的圆柱和华缛地雕刻着莨苕叶形的柱 

冠。 

     兴建于公元前5世纪的雅典卫城,筑于山岩之上。最主要的建筑物 

是公元前447~前431年间建成的雅典娜神庙(即帕特农),被认为是古 

希腊全盛时期的代表作。这是一座用白色大理石砌成的神庙,阶座上层 

面积为30。89x69。54平方米;四周的回廊上立着46根高10。4米的大圆 

柱,呈柱廊环绕之势,具有庄严、和谐、雅致、爽朗的特色,檐壁上布 

着很多精致的雕刻。庙中的雅典娜神像,是著名雕刻家菲迪亚斯的杰作, 

像高12米,用黄金象牙镶刻表面,极为庄严豪华,是伯里克利(公元前 

443—前429)时代雅典繁荣的一个标记。 

     托勒密王朝的首府亚历山大城,可能是那个时期世界上最宏伟的城 

市。据记载,该城长约5公里,宽约1。6公里,为长方形,其中有宽达 

90米的南北向和东西向的中央大道。港口处有一座巨大的灯塔,大约建 

于公元前279年。塔高120米,其上装有巨大的金属反射镜,用以反射 

火光,使远在60公里以外的船只上的人都能看到。这座建筑物于公元13 

世纪时全部毁坏。 

     罗马人是以军事征服建立起他们的帝国的,人们说是“罗马的军队 

和罗马的道路创造了罗马帝国”。为了保证军队的迅速调动,古罗马人 

修筑了许多公路和桥梁。从北英吉利海峡到撒哈拉大沙漠,从摩洛哥到 

幼发拉底河,在帝国广阔的国土上,构成了四通八达的交通网。据说主 

要公路总长约为8万公里,在意大利半岛上的就有约2万公里。一条条 

道路从罗马辐射出去,所以有“条条道路通罗马”的美喻。这些公路的 

修筑都有一定的标准,干线道路的宽度可交错走过两辆四轮车;路面不 

仅用天然臼石镶拼而成,其下还铺有三层由灰浆、碎石、火山灰制成的 

混凝土,800年间路面既无松动也无缺损。沿路设有里程碑,其中不少保 

存至今。与道路相配合,还架设了许多桥梁。据记载那时曾在多瑙河上 

架设了一座大石桥,该桥有桥礅20座,上面砌着巨大的圆孔,这座桥现 

已无存,但在欧洲境内还可以看到一些古罗马时期的石桥。 

     罗马帝国在称霸地中海地区之后,历代统治者都以巨大的人力物力 

去营建各种宏伟而豪华多姿的建筑,满足奢侈的生活并炫耀国力的强 

盛。到公元前一世纪,神殿、柱廊、拱门等已林立于罗马广场四周,组 

成了庞大的建筑群。此外他们还在行省的其他城市里兴建大理石的庙宇 

和广场。罗马的建筑最初仿效伊达拉里亚人和希腊人,后来逐渐形成了 

罗马自己的建筑特色。大跨度圆顶是罗马式建筑的典型形式;桥梁、水 

道、门档等以使用圆拱支架而著称。拱门建筑并不是罗马人发明的,但 


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他们却创造性地利用并发展了它。在高架渠和桥梁建筑上他们应用了拱 

门,使之成为既实用又美观的杰作。他们把复式拱门和希腊的圆柱结合 

起来,应用于象罗马大圆形竞技场一类的结构上,并建成了拱形的凯旋 

门以纪念皇帝们的战功。他们用建筑拱门的相同办法建成巨大的圆顶, 

办法是先架起临时支架,待拱门的石块嵌砌完毕或圆顶的水泥凝固后, 

再拆去支架,整个拱门或圆顶就屹然独立;建筑物的内部不用一根柱子 

支撑,呈现宽广高大的空间。整个建筑浑然一体,极为壮丽美观。 

     中国春秋战国时期,在城市和宫室的规划设计上,也取得了很大的 

进步。 《考工记》中记述天子都城的制度是:“匠人营国,方九里,旁 

三门,国中九经九纬,经涂九轨,左祖右社,面朝后市。”现已挖掘的 

春秋战国时期的城市遗址,如晋国侯马、古晋城、燕国下都、赵国邯郸 

的规划方式,基本上都是采取方形城郭、正角交叉街道的方式。《礼记》 

中记述周代的“五门”(皋门、应门、路门、库门、雉门)和“三朝” 

 (大朝、外朝、内寝)的制度,在后世的宫殿、寺庙和宅邸的规划中, 

都有很大的影响。1978年在河北平山县战国时代的中山国中山王■墓出 

土的一块金银错“兆域图”铜版,是一幅为建筑中山王和王后陵墓群而 

作的总体规划设计平面图,大约是按1/500的比例绘制的。其中排布着 

 “王堂”、“王后堂”、“哀后堂”和小“堂”。“丘足”(即墓坡的 

坡足)之外有长方形的“内宫垣”将各“堂”围起;内宫垣北外侧东西 

排置四个“宫”,宫门南开朝向内宫的“堂”;宫外的长方形“中宫垣” 

将整个墓群围起。整个结构规划对称,呈现出一幅建筑组群的排布局势。 



                               4。机械制造 



     人类在搬运重物的过程中,曾经使用过撬板、树干或圆木。从滚动 

的圆物发展到在轴的二端各装上一个轮子,这在工艺学上是一个巨大进 

步。古代两河流域的贸易活动,主要是通过陆路运输进行的,起先主要 

靠人力担运、牲畜驮运,进而使用畜力牵引的泥撬;直到大约5000年前, 

有轮子的车辆最早在两河流域出现了。从古画上看出,最初的轮车是比 

较笨拙的四轮车,但已使运输效率大大提高了。 

     中国早在商代已经制出相当完备的两轮车了。车由车辕、车舆和轮、 

轭等部分组成,车轮有辐条,加上马具和辔饰,极为精致华美。周代已 

采用油脂作轴承的润滑剂。到春秋战国时期,各国除有大量战车之外, 

贵族和平民乘坐和运输用的车辆种类已很多。 《考工记》中对官府制车 

工艺及规范,作了比较完整的总结记述。如《轮人》篇指出:“凡察车 

之道,必自载于地者始也,是故察车自轮始。凡察车之道,欲其朴属而 

微至。不朴属,无以为完久也;不微至,无以为戚速也”。“朴属”就 

是坚固结实;“微至”即轮与地面的接触面积小。接触面积小,容易转 

得快。所以 《考工记》对车轮的制作和检验,提出了一系列技术要求。 

此外,《考工记》还对车辕、车架的制作,各个部件的连接方法以及不 

同用途的车辆的要求等,作了分别的叙述。从这些记载可以看出,当时 

中国的车辆制造技术已达到很高的水平。 

     作为水上运输工具的船,也是史前时期的一项重要发明。古代埃及 

的货物运输主要通过尼罗河、地中海和红海,所以埃及船只的制造也比 


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较发达。起初,他们是用枝条、稻草等密密编成筏,外面再蒙以兽皮或 

涂以油脂;在尼罗河三角洲,则用当地产的芦苇捆扎成筏。在拉丁美洲, 

也早就出现了用竹木柴草捆扎的筏,或用动物皮缝制、中间充气的皮筏。 

后来就出现了用火将大树干中间烧空而凿成的独木舟。在有了切削工具 

后,人们就能制造相当大的木船了。最初的木船是用桨来推进的,进而 

又发明了风帆并以桨作舵来行驶,大大扩展了航行的范围。有出土的遗 

物表明,美索不达米亚的船只很早就完成了环绕阿拉伯半岛到埃及的航 

行。古印度在哈拉巴文化时期也已在造船和航海了。公元前1世纪时, 

每年航行在印度与埃及之间的船只都在100只以上。在台湾出土的中国 

东部沿海黑陶文化时期的许多石器表明,中国在新石器时代末期也有船 

只驶过台湾海峡。 

     古希腊人由于同地中海沿岸国家有频繁的贸易往来,同时为了维护 

其海上势力,就需要大批船只,因而有发达的造船业。那时的商船多为 

帆船,据说公元前5世纪的希腊商船,载重量一般为250吨左右。战船 

为了增强机动性,常为桨帆并用。在公元前5世纪进行的反对波斯侵略 

的战争中,雅典一次就建造了200艘战船,每艘长约130英尺,由分坐 

三层的17O名桨手划行,用金属包装船嘴以冲撞敌船,船员们用长矛和 

利剑来杀伤敌方的人员。 

     古人为提挈重物,先后发明了杠杆、滑轮、螺旋和轮轴等简单机械。 

这些简单机械,成为后来技术发展的基础。在古代埃及、巴比伦和中国, 

很早就出现了“桔槔”这种提水杠杆,用以从深塘、河渠或井里把水提 

到高处进行灌溉。到春秋战国时期,利用轮轴制成的辘轳在中国已得到 

普遍应用,并成为从矿井中提升矿石和向井下运送支护木料等物品的重 

要工具。杠杆原理还被广泛用于制造天平、秤、剪刀、手钳、脚踏碓中。 

     橄榄油和酒类是雅典出口用以换购粮食的主要产品;而从橄榄中提 

炼油就需要把橄榄压碎,再用木板一层层码堆起来,用载有重石的杠杆 

加压。后来就发明了由两个固定的柱子和一个沉重的水平顶梁构成的压 

榨机,用打进许多楔子的办法增大压力;进而又发明了用螺杠向下加压 

的压榨机。另外,希腊诸城邦之间频繁的战争,也推动了希腊兵器的制 

造发展,如战船、弓弩、围城机械的制造等。希腊人在战争中还使用施 

放烟幕和毒气的手段。 

     托勒密王朝建立以后,实行鼓励科学研究和技术创造的政策。亚历 

山大城涌现了一批很有成就的工程学家,史称亚历山大里亚工程学派。 

这个学派是由一位理发师的儿子克达席布斯 (活动于公元前285—前 

222)所创立的。他们曾发明了空气和水的压力泵、水风琴、水钟等。这 

一时期的机械发明主要集中于三个方面。一是军事机械,如在早先的投 

石器的基础上发明了石炮;另外还有飞弩车、连发弩、撞城车、海岸用 

圆炮塔等。二是科学仪器,克达席布斯发明的用流水带动机械动作的水 

钟,就是在夜间报时用的仪器。公元前2世纪或前1世纪这个学派最著 

名的机械发明家赫隆发明的车程计,是现代里程表的祖先,他发明的多 

用照准仪是现代经纬仪的雏型。此外他还发明了虹吸器、水准仪和测温 

器等。这些仪器的发明对于提高人们观测的精密度,推动科学认识的发 

展,都是很有意义的。三是机械玩具。赫隆在他所著的《气体装置》一 

书中,记载了以空气、蒸汽和真空为动力的七八种自动机械装置。如神 


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庙中能“自动开关的门”,自动推出灯芯的“自动调节油灯”,供信徒 

门洗手漱口用的“自动圣水装置”等。赫隆最著名的发明是玩具蒸汽球。 

它是把沸水生成的蒸汽导入安装在两轴间的空心球体内;当蒸汽从方向 

相反的两个喷口喷出时,反冲作用就会使球体旋转起来。这个装置被看 

作是现代汽轮机的雏形。 

     古希腊亚历山大里亚时期的著名科学家阿基米德,不仅曾发现了浮 

力定律和杠杆原理,而且还是一位杰出的工程学家。早在亚历山大城学 

习期间,他就发明了一种叫作“阿基米德螺旋”的扬水器。这是在一个 

圆柱体上螺旋状地绕上中空的管子,把它倾斜放置,下端侵入水中,随 

着圆柱体的旋转,水便沿螺旋管被提升上来,从上端流出。多少年来埃 

及人就利用这种扬水器引尼罗河水灌溉两岸的农田。阿基米德还是一位 

伟大的爱国者。在他晚年罗马军队入侵他的国家,围攻叙拉古时,他为 

叙拉古设计制造了大型投石机;还用杠杆、滑轮和螺旋制成带有铁爪的 

起重机,能把敌船从水中抓起翻倒入海中。他还用许多镜片组成大型凹 

面镜,把太阳光会聚到敌船上,将敌船焚烧。 

     中国在春秋战国时期由于各个诸侯国互相攻占兼并,战争频繁,所 

以军事技术和兵器制造也得到很大发展。《墨子·备城门》篇述及的攻 

城器械有:钩 (钩梯)、衝(人推的车辆,上装铁头巨木,用以冲破城 

门)、梯(云梯)、轒輼(四轮车上立木架,蒙以牛皮,下可容10人, 

作攻城之用)等。守城用的器械有:连弩之车,转射机(可能是装有立 

轴的弩,可向各个方向转动发射)、橐龠 (施放烟幕的鼓风皮囊)等。 

当时所用的基本兵器是所谓“五戎”或“五兵”,即刀、剑、矛、戟、 

矢等。关于弓箭的制造,《考工记》记载当时已有“弓人”、“矢人”、 

 “冶氏”的专门分工,各个部件的制作都有很详细的技术规定。中国弩 

的发明比西方早13个世纪,弩机大约是在春秋时期发明的,它是在弓的 

基础上经改进而制造的一种强力武器。最初弩和弓一样是用一个人手臂 

的力量拉开的,战国以来则出现了装有连杆和脚踏的、用脚蹬方式将踏 

脚压到地就可将弓拉开的偏架弩,又叫“神臂弓”

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